在乳液聚合中,乳胶粒的大小及分布对乳液的性能及其应用有很大的影响,同时也反映了乳液聚合反应进行的过程。不同的工业产品需要的乳胶粒粒径大小不同,这就要求能根据工业需要制备出所要求的粒径大小的乳液。由于苯丙乳液的诸多优点及其广泛的应用,本课题选用苯丙乳液为研究体系。通过改变聚合工艺、乳化剂种类、乳化剂量、乳化剂配比、聚合温度、引发剂量、功能性单体量和电解质量等因素,测得乳胶粒粒径的变化,得到各条件对苯丙乳液乳胶粒粒径的影响关系,并得到了不同条件下,乳液的性能变化。实验结果表明,不同的聚合工艺对乳胶粒粒径的影响较大。间歇乳液聚合制备的乳液的乳胶粒的平均粒径最大,其次是预乳化工艺、连续工艺,半连续滴加工艺制备的乳液乳胶粒粒径最小。粒径分布从宽到窄依次是:连续滴加工艺、半连续滴加工艺、预乳化聚合工艺、间歇乳液聚合工艺。乳化剂对乳胶粒粒径的影响也很大。随乳化剂量的增加,乳液乳胶粒粒径逐渐减小,粒径分布逐渐变窄;阴离子乳化剂种类不同,所得乳液乳胶粒粒径从大到小分别是硬脂酸钠/OP-10,十二烷基苯磺酸钠/OP-10,十二烷基磺酸钠/OP-10,十二烷基硫酸钠/OP-10。粒径分布由宽到窄依次为硬脂酸钠/OP-10,十二烷基苯磺酸钠/OP-10,十二烷基磺酸钠/OP-10,十二烷基硫酸钠/OP-10;单独使用阴离子乳化剂比单独使用非离子乳化剂所得乳液乳胶粒的平均粒径小,粒径分布窄;随阴离子乳化剂在阴/非混合乳化剂中比例的增加,聚合物乳液乳胶粒的平均粒径逐渐减小,粒径分布先变窄后变宽,在乳化剂配比为1:1时,乳液分散性最好。聚合条件不同,乳液乳胶粒的粒径大小和分布也不同。随聚合温度升高,乳液乳胶粒的平均粒径逐渐增大,粒径分布变宽,当达到一定温度时,粒径大小基本不变;随引发剂量的增加,乳液乳胶粒粒径逐渐减小,粒径分布变窄;随功能性单体量的增加,乳液乳胶粒粒径逐渐减小。当不加功能性单体时,乳液分散性最差,加入功能性单体量为0.3g时,乳液的分散性最佳,随功能性单体量的再增加,乳液的分散性逐渐变差;随着电解质用量的增大,乳液乳胶粒粒径逐渐增加,粒径分布变宽。可以看出,乳液聚合任一条件的改变都会对乳胶粒粒径的大小及分布有所影响,不同的聚合条件对乳胶粒粒径的影响也不相同。